《大学物理实验报告系列》由会员分享,可在线阅读,更多相关《大学物理实验报告系列(2页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、【实验名称】偏振光的分析【实验目的】1观察光的偏振现象,巩固理论知识,加深 对光的偏振现象的认识。2学习直线偏振光的产生与检验方法,了解 圆偏振光和正椭圆偏振光的产生和定性检验方法。 【实验仪器】He-Ne激光器、光具座、偏振片(两块)、632.8nm 的 1/4 波片(两块)、玻璃平板及刻度盘、白屏等。 【实验原理】1光的偏振状态 偏振是指振动方向相对于波的传播方向的一 种空间取向作用。它是横波的重要特性。光在传播 过程中,若电矢量的振动只局限在某一确定平面 内,这种光称为直线偏振光,又叫平面偏振光(因 其电矢量的振动在同一平面内);若光波电矢量的 振动随时间作有规律的改变,即电矢量的末端在
2、垂 直于光传播方向的平面上的轨迹是圆或椭圆,这样 的光称为圆偏振光和椭圆偏振光;若光波电矢量的 振动只在某一确定的方向上占优势,而在和它正交 的方向上最弱,各方向的振动无固定的位相关系, 这种光称为部分偏振光。2.直线光,圆偏光,椭圆偏振光的产生。 直线偏振光垂直通过波片的偏振状态入射线偏振光 的振动方向与 波片光轴间的 夹角?波片厚度d出射光的偏振 状态0,90任意与入射光的偏振状态相同任意全波片与入射光的偏振状态相同451/2波片转过90的直线偏振光1/4波片圆偏振光其它值内切于正方形的椭圆偏振光?主 0,?主 45,?主 901/2波片转过2?的直线偏振光1/4波片正椭圆偏振光, 长短轴
3、之比为 tg?, ctg?其它值内切于边长比 为tg?的矩形的 椭圆偏振光3.鉴别各种|偏振光的方法和步骤第步旋转检偏器 360第二步 在检偏器前插放1/4波片(II)第三步 再旋转检偏器 360结论光强度无 变化光轴取向任意两最亮两消 光(各相差180)圆偏 振光光轴取向任意光强度无变化自然光光轴取向任意两最亮两暗 (各相差180)自然 光加 圆偏 振光两取亮两 消光(各相差180)直线 偏振 光两取亮两 暗(各相差180)然 后,使检偏 器透振方 向与暗方 向平行旋转1/4波片,使光强度最暗,即使1/4 波片(II)光 轴与检偏器透 振方向平行或 垂直两最亮两消 光(各相差180)椭圆 偏
4、振 光实验内容】1 测定玻璃对激光波长的折射率2 产生并检验圆偏振光3产生并检验椭圆偏振光【数据表格与数据记录】1234567250250250250250250250308307307306308307306波长为 632.8nm 时玻璃对于空气的相对折射率为 1.5399。现象:两次最亮,两次消光。结论:圆偏振光 如果使检偏器的透振方向与暗方向平行,1/4 波片 与检偏器透振方向垂直或平行。现象:两次亮光,两次消光 结论:椭圆偏振光 现象:两最亮,两次消光 结论:线偏振光 【小结与讨论】1. 实验测的了 632.8nm 时玻璃对空气的折射率为 1.5399。2. 单色自然光经过起偏器和检偏器,旋转检偏器 一周,发现光电流相应出现两次消光现象,是 分析其原因。答:当检偏器的偏振化的方向和检偏器的偏振化的兀 兀方向为和3时,根据马吕斯定律1 = 10COS2 0 可知,出现两次光强为零的情况,即光电流出现了 2 次消光现象。3.自己设计实验进行了几种偏振光的检验的工作, 搞清了几种偏振光的区别,以及怎样得到他们。